[发明专利]耐低铁玻璃侵蚀的电熔AZS砖

说明书

本发明涉及一种耐低铁玻璃侵蚀的电熔AZS砖，属于耐火材料领域。所述的耐低铁玻璃侵蚀的电熔AZS砖，由下列质量分数的物质组成：ZrO₂：31‑45％；SiO₂：9‑14％；Na₂O：0.6‑1.9％；掺杂氧化物：0.5‑16.5％，余量为氧化铝。所述的掺杂氧化物为Y₂O₃、Ta₂O₅、Nb₂O₅或SrO中的一种或几种。制得的电熔AZS砖具有良好的耐侵蚀性、较低的气孔率和较高的承受斜锆石相变应力的能力，较普通AZS砖，耐侵蚀性提高30％以上，玻璃相渗出率降低30％。

技术领域

本发明涉及一种耐低铁玻璃侵蚀的电熔AZS砖，属于耐火材料领域。

背景技术

低铁玻璃在高档建筑、家具及太阳能技术领域具有广泛的应用，因此近年来得到极快的发展，生产该品种玻璃的窑炉与普通浮法玻璃窑炉结构基本相同。通常浮法玻璃窑炉中对电熔AZS池壁砖的侵蚀以液面线处最为严重，液面线下侵蚀逐渐减弱，但在低铁玻璃窑炉中因玻璃的铁含量低，玻璃液透热性强，玻璃液上下温差小，对池壁砖的侵蚀呈现出整体性，对池壁砖上下两端侵蚀都极为严重，此外因为低铁玻璃粘度低，对池壁砖缝处的侵蚀也非常严重。电熔AZS砖制造过程中遵循由外向内，由下向上的逐层冷却顺序，池壁砖上端液面线部位组织致密，耐侵蚀性强，而下端的致密性则较上端差。电熔AZS砖的这种结构特点，导致在低铁玻璃窑炉运行中容易发生中下部的漏料问题，不得不进行热修或停炉，导致严重的经济损失，并且存在人员安全问题。所以对于低铁玻璃窑炉而言，需要提高现有电熔AZS砖的耐侵蚀性。

作为现有的技术方案，国外公司推出了ER2010RIC产品，该产品中通过添加3wt.％的Y₂O₃来减少电熔AZS砖的膨胀率，使得高温下砖缝减小，以此减小低铁玻璃对砖缝的侵蚀。国内专利CN106588057A中同样采取了添加Y₂O₃降低膨胀量来增强砖材稳定性的技术方案。但以上方案都是针对砖缝处的侵蚀而采取的措施，对于如何提高电熔AZS砖的整体侵蚀，并没有提出相应的解决方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种耐低铁玻璃侵蚀的电熔AZS砖，具有良好的耐侵蚀性、较低的气孔率和较高的承受斜锆石相变应力的能力。

为了全面提高电熔AZS砖的耐低铁玻璃的侵蚀性，需要采取更有效的技术方案。一方面通过配方改善，提高电熔AZS砖材质的耐侵蚀性；另一方面通过工艺改善，降低电熔AZS砖的气孔率，从而达到提高整体耐侵蚀性的目的。

常见电熔AZS砖中含有31-45wt.％的ZrO₂，0.6-1.9wt.％的Na₂O，9-14wt.％的SiO₂，Al₂O₃用来补足余量，在这些成分中，ZrO₂形成斜锆石相，Al₂O₃形成刚玉相，SiO₂、Na₂O形成玻璃相，其中斜锆石相与刚玉相形成交织的结构，玻璃相填充其中。在电熔AZS砖的使用过程中，熔融的玻璃液首先与电熔AZS砖中的玻璃相发生置换反应，将玻璃相替换掉后，玻璃液填充到空隙中，然后玻璃液再逐渐溶解掉电熔砖中的刚玉相，最后溶解掉斜锆石相。在低铁玻璃中置换反应的速度较普通浮法玻璃中的速度要快很多，因此要提高电熔AZS砖整体的耐侵蚀性只有减慢置换反应才能实现。对于特定成分的玻璃来说，其溶解玻璃相、刚玉相与斜锆石相的速度是一定的，要改变刚玉相、斜锆石相在玻璃液中的溶解速度难度非常大，而玻璃相的置换反应速度则可以通过引入不同的物质，调节高温下玻璃液的粘度来达到。

本发明在电熔AZS砖中引入高熔点的氧化物，提高玻璃相的粘度，从而减缓玻璃相的置换反应速度，达到提高电熔AZS砖耐侵蚀性的目的，同时确保电熔砖的裂纹发生率在可接受的范围内。